История создания екатеринбургского музея изобразительных искусств началась в 1936 году. Тогда художественную коллекцию краеведческого музея передали в фонды вновь открывшейся Свердловской картинной галереи. В 1985 году галерея была реорганизована в Музей изобразительных искусств, которому дополнительно передали одно из старейших каменных зданий города, расположенное в Историческом сквере.

Главной достопримечательностью музея является каслинский художественный павильон (которому, кстати, в 2000 году исполнилось 100 лет). Выпоненный по проекту петербургского архитектора Е.Е.Баумгартена (1866-1919) ко Всемирной художественно-промышленной выставке в Париже (1900), выставочный павильон Кыштымского горного округа стал единственным в мире архитектурным сооружением из чугуна. Павильон зарегистрирован в Международном каталоге музеев (ЮНЕСКО) как раритет - уникальный, исключительно редкий художественный памятник мирового значения.

В музее также размещены и другие экспозиции: каслинское художественное литье XIX-XX вв, русская живопись XIX-XX вв, русский фарфор, камнерезное и ювелирное искусство Урала, декоративно-прикладное искусство Урала (златоустовская гравюра по стали, нижнетагильский расписной поднос, береста, уральская глиняная игрушка.), западноевропейское искусство XIV-XIX вв.

18 мая 2001 года в день празднования своего 65-летия музей открыл новую постоянную экспозицию - "Русская икона XVI-XX веков"